二维水库浊流控制模型开发

提出预测水库水温和浊度的二维水质模型.利用日本下小鸟水库和下小鸟电站尾水渠道的实测数据确定模型参数,计算结果与实测数据吻合较好.应用控制模型对快速泄流、分层取水、栏栅以及栏栅和分层取水联合应用模式进行计算.结果表明,分层取水是减少浊流排放较为有效的方式.     

黄金埠电厂一期工程取水河段泥沙模型试验

黄金埠电厂的补给水源为信江,取水方式为岸边开敞式无坝取水.采用动床物理模型试验,对黄金埠电厂补给水取水口局部区域的水流、泥沙运动及地形冲淤规律进行研究,在确保电厂取水能力的前提下预测了可能的冲淤程度,并在此基础上对取水泵房挡沙坎高程进行了优化.试验结果表明,拟建取水泵房进水口底坎接近枯水主槽河底,岸边贴流状况良好,且取水口前的断面基本没有冲淤变化,取水泵房的选址和设计合适;泵房取水流量不会影响河道枯水期通航;将泵房挡沙坎高程抬高0.5m能够最大限度地避免取水口淤积,有利于电厂取水口的安全、可靠运行.     

黄椒温联合供水工程长潭水库取水隧洞及进水口水下岩塞爆破设计和实施

对黄椒温联合供水工程长潭水库取水隧洞及进水口水下岩塞爆破设计和实施情况作了介绍。     

方腔涡流运动对压力脉动噪声影响的数值分析

为了研究水下方腔内的湍流流动情况,采用k-ε模型和大涡模拟(LES)方法分析了腔内流场的涡旋分布及其发展规律、关键位置的压力脉动特征,运用MATLAB平台对时域下的压力脉动信息进行快速傅里叶变换,得到频域脉动压力级结果,进而讨论了腔内关键压力点的脉动特征.结果表明:压力脉动的峰、谷特征与涡流运动状态具有良好的对应性;方腔不同位置点的压力脉动频率和压力级特征不同,与相应的涡流运动状态密切相关;通过与相同方腔模型脉动声压实验数据的对比表明,在40 Hz以上频率,方腔涡流压力脉动级与实验具有很好的符合度,验证了数值模拟和傅里叶分析方法的可行性和准确性.     

水下爆炸气泡脉动的数值计算

水下近场爆炸可分为装药的爆轰、冲击波的产生和传播、气泡的形成和脉动.尽管气泡脉动压力峰值较冲击波小,但是近场水下爆炸气泡能量的衰减较冲击波慢,所以其对结构的影响却是不可忽视的.在充分考虑了能量的消耗,加入了虚拟力以及气泡能对整个气泡脉动特征的影响后,改进了水下爆炸引起气泡的脉动规律和水中压力分布规律的基本方程.利用采用龙格-库塔数值方法计算出了气泡的脉动直径、周期、速度和水中压力.所得计算结果与已有的各实验数据吻合良好.因此说明该方法对气泡脉动的描述非常符合真实情况.通过分析得出在近场时冲击波和气泡脉动压力波对于结构的破坏都有重要作用.     

复杂裂隙网络内冲击射流脉动压力传播过程数值研究

引入高坝下游基岩复杂裂隙网络结构,对裂隙网络内冲击射流脉动压力的传播过程和机理展开数值研究.应用蒙特卡洛方法,建立河床岩体仿真裂隙网络内脉动压力的瞬变流传播模型.数值模拟得出各裂隙线元内的瞬时脉动压力时间过程,以及脉动压力强度的空间分布云图.结论认为:点脉动压力的瞬时分布是各裂隙线元内的压力波传播、反射并叠加的结果,具有显著地各向异性特性.脉动强度基本服从正态分布.频谱分析得出点脉动压力不仅和岩体控制体外部施加的干扰脉动有关,而且和与此点相衔接的线元、以及通过其他线元与此点相贯通的线元的几何、物理特性有关.     

空泡螺旋桨诱导的双桨船脉动压力数值预报

为研究双桨船脉动压力的特点与计算方法.建立了一套双桨诱导的船体脉动压力的预报方法.方法可计入空泡的影响,并考虑左右螺旋桨之间的相位差对脉动压力计算的影响,形成船体脉动压力的分布云图,通过云图可以很好地分析脉动压力的变化规律.对计算结果与试验结果的误差进行了分析,结果证明,同时考虑双桨作用与只考虑单桨作用的计算结果有所不同,同时考虑双桨作用时,相位差的影响不能忽略,不同的相位差得到的计算结果有明显差别,越靠近船体内侧,相位差引起的幅值变化越大.相位差的影响还同双桨的距离有关系,距离越近相位差的影响越显著,随着双桨距离加大,相位差的影响减小.这可以部分解释脉动压力模型实验和实船测试中的一些现象,同时也提醒试验人员在进行双桨船脉动压力试验时,要注意双桨相位差的影响.     

多级离心泵整机流场三维非稳态湍流压力脉动特性分析

为了探究离心泵内部非稳态流动引起的压力脉动现象及其特性,以某型多级离心泵为对象,建立了流场三维有限元网格.采用Fluent仿真技术,选用RNG k-ε湍流模型对离心泵流场进行非稳态数值计算,通过设置监测点,得到了不同位置处在每个时间步长下的压力值.运用FFT方法,对叶轮及蜗壳等主要流道监测点的压力脉动进行频谱分析,结果表明叶轮和蜗壳内的压力脉动主要集中在叶频及其倍频处,并且叶轮与蜗壳之间动静干涉对压力脉动有较大的影响.     

不同分流叶片起始直径对离心泵压力脉动的影响

为分析低比转速复合叶轮分流叶片起始直径对蜗壳流道内压力脉动的影响,采用雷诺时均方法,通过标准k-ε湍流模型和滑移网格技术,对具有不同起始直径的两台离心泵进行三维非定常的数值计算.通过对蜗壳不同监测点处的压力进行时域和频域分析,得到蜗壳壁面沿周向及断面上沿径向压力脉动特性.计算结果表明:分流叶片起始直径大的离心泵蜗壳内压力脉动较大;两台离心泵内蜗壳内各监测点的压力脉动幅值波动具有明显的周期性且波动趋势基本一致;在周向监测点处,随着圆周角(逆时针方向)逐渐增大,蜗壳动静干涉效应的影响逐渐减弱,监测点处压力脉动逐渐减小;在相同断面处,位于蜗壳进口与壁面的监测点呈现较大的压力波动;两台离心泵的各监测点压力脉动的一阶主频均为叶片通过频率.     

水流脉动压力过程的正交展开

应用了一类基于标准正交基的随机过程展开方法,通过预先指定标准正交基的形式,结合水流脉动压力过程的自相关函数,将水流脉动压力随机过程在标准正交三角函数基上进行正交展开,为分析由脉动水压力所引起的结构随机动力响应建立了一个激励产生(输入)数学模型.利用该模型,水流脉动压力随机过程的主要概率特性可以通过少量的独立随机变量来进行描述,进而为从概率密度演化的角度对结构在脉动水压激励下的响应及可靠度分析奠定了基础.通过实例,针对给定的相关函数应用了该模型,从样本集合功率谱以及样本均方差等二阶数值统计的意义上验证了该模型的有效性,并讨论了模拟时距和展开项数对模拟效率及精度的影响.     

溢洪道纵坡变坡衔接型式的比较

针对溢洪道泄槽纵坡由缓变陡的情况,提出了两种变坡衔接型式,即圆弧与抛物线.通过理论分析与模型试验,从时均压力、脉动压力、空化数等方面得出缓坡与陡坡过渡衔接部位采用抛物线型式较圆弧型式好的结论.     

Wind tunnel testing of wind pressures on a large gymnasium roof

A wind tunnel test was conducted for a large steel gymnasium structure. Simultaneous pressure measurements were made on its entire ellipsoidal roof in a simulated suburban boundary layer flow field. Special attention is paid to the characteristics of fluctuating wind pressures in different zones on the roof. Some selected results are presented: 1) correlations between fluctuating wind pressures on both roof surfaces, 2) eigenvalues and eigenvectors of covariance matrices of the fluctuating wind pressures, 3) probability distributions of the fluctuating wind pressures, and 4) statistical characteristics of peak factor. Furthermore, the applicability of the quasi-steady approach is discussed in detail. Based on the results, an empirical formula for estimating the minimum pressure coefficients, using a peak factor approach, is presented. Comparison of the minimum pressure coefficients determined by the proposed formula and those obtained from the wind tunnel tests is made to examine the applicability and accuracy of the proposed formula.     

水垫塘波面高度对不利工况下护坡安全的影响

水垫塘护坡板块破坏的工程事故近年来时有发生,依托乌东德水弹性模型,考虑护坡板块处于排水失效且止水局部破坏的最不利工况,对护坡靠基岩一侧表面（背水面）和靠水垫塘一侧表面（迎水面）的时均及脉动压强差进行试验研究,结果表明板块背水面和迎水面的水位差导致的渗流压力与脉动压力不相关性所产生的瞬时脉压差共同构成了导致护坡破坏的上举力,渗流压力主要受水垫塘内波面高度的影响。因此,对水垫塘内波面高度的空间和概率分布进行试验研究。从空间分布上来说,不同工况下,普遍具有水舌落水点附近波面高度最大,与水舌落水点桩号相近的边坡处波面高度次之,随着桩号向坝下静水区和二道坝方向变化,则波面高度逐渐减小的特点。从概率分布上来说,借鉴海浪统计学的研究,采用Gram-Charlier级数型函数描述其概率分布,通过数据拟合发现,该函数相比正态分布能更好地符合渗流压力（波面高度）的实际概率分布。对于迎、背水面所受的脉动压力,认为其服从正态分布。因此,护坡板块的破坏是一列服从Gram-Charlier级数型分布的随机过程（渗流压力）和两列相互独立的服从正态分布的随机过程（迎、背水面脉动压力）共同作用的结果。考虑护坡板块的受力特点和破坏机理,分析了传统的水垫塘安全监控指标的适用性及可能产生的偏差。     

混流泵的变轴面速度设计理论

本文提出了混流泵变轴面速度设计的流动模型,建立了混流泵轴面速度与周向速度(环量)间的定量关系式——流型方程式;论述了流型函数的物理意义;给出了流型函数构成的基本原则,阐明了混流泵设计的主要步骤。     

化油器-进气管-缸内系统三维稳流数值模拟研究

对CUB100四冲程汽油机化油器-进气管-缸内系统的三维稳态数值模拟，发现均匀气流进入化油器后，速度迅速增加，化油器腔体内出现强度不很大的对称双涡结构，喷嘴两侧和柱塞两侧均出现回流，腔体内部气流元脱体现象。进气管内气流波动并呈现双涡结构。气门盘下产生明显的回流区，且受到气缸壁限制，在进气门左、右侧各形成一对反向旋涡。距缸盖底面2倍缸径处气流速度仍然存在不均匀性。     

王甫洲泄水闸运行调度方式的研究

王甫洲泄水闸为 2 3孔平底闸 ,采取底流消能 ,是一座典型的低水头水工建筑物 .设计要求下泄水流为自由出流 ,且闸下水跃发生在闸室内 .在试验研究基础上提出的调度方案和运行方式 ,配合集控系统 ,有效地解决了上述问题     

大型立式泵钟型进水流道的设计与研究

大型立式泵的钟型进水流道在我国的研究不多,缺乏成熟的设计方法。1975年以后,我们在分析钟型流道流动状态的基础上提出了设计方法,经过模型试验和生产实践的运用,证明这种设计方法可以获得良好的流态,同时完全可能设计出与肘型进水流道宽度相等、高度更小的钟型流道,可以达到同时减少施工开挖,降低工程造价、提高装置效率,节省泵站能源的目的,具有明显的经济价值。     

深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后水力特性及 改善措施试验研究

深孔有压隧洞平板闸门小开度运行时,闸后水流侧收缩现象比较严重,流态较为复杂,需要采取一定的工程措施来改善闸后水流流态。基于物理模型试验与理论分析相结合的方法研究了不同导流坎坎高下的闸后水力特性。结果表明:闸后水流侧收缩现象随导流坎坎高的增加而减小,闸后水流水舌高度和水舌长度明显降低且底板负压基本消失,压强分布趋于均匀。但闸室导流坎坎高的增加对过流能力有一定影响,相对平底闸室,闸下过流能力随导流坎坎高的增加而减小,为避免影响过流能力,导流坎坎高不宜太大。     

多股多层水平淹没射流的试验研究

从模型试验的角度，测量了消力池内底板压力分布规律、水面流态、流速分布和脉动压强，着重分析了泄水孔出口体型、表中孔高程、跌坎形式、表中孔间中隔墩长度等体型参数对流态稳定性、水力特性和消能率的影响，研究了消能机理。研究表明，该新型消能形式具有流态稳定、适应性强、低雾化、高消能率的特点。结合某实际工程，提出中孔泄槽以等宽或微收缩为宜，表中孔最优坎高差应大于中孔水流的主流水深、延长隔墩有利于稳定水流流态等建议，为工程设计提供了科学依据。     

坎深和入池角度对跌坎型底流消能工水力特性影响的试验研究

采用水力学试验方法,对跌坎型底流消能工的水流流态、时均动水压力分布以及临底流速进行了分析.并对影响消力池水力特性的跌坎深度和水流入池角度进行了研究.研究表明跌坎型底流消能工能有效改善消力池内的水力学指标,但跌坎深度和水流入池角度对其影响较大.因此,如何确定消力池的跌坎高度和水流入池角度是进行消力池设计的关键.